預(yù)研經(jīng)費(fèi)3.2億世界最亮同步輻射光源建設(shè)有了底氣極亮的大號(hào)“顯微鏡”

2019-02-01 14:29:14來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

高能同步輻射光源是前沿基礎(chǔ)科學(xué)、工程物理和工程材料等戰(zhàn)略高技術(shù)研究不可或缺的手段，是一種極亮的大號(hào)“顯微鏡”。目前大陸已有3個(gè)同步輻射光源：借助北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)伴生的同

世界上最先進(jìn)的第四代光源——高能同步輻射光源即將于今年年中在北京懷柔科學(xué)城開(kāi)工建設(shè)。這個(gè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的預(yù)研驗(yàn)證裝置

，于1月31日在北京通過(guò)了國(guó)家驗(yàn)收。這表明

，即將在北京懷柔建設(shè)的高能同步輻射光源在技術(shù)上是可行的

，它所要建設(shè)的各種高精尖設(shè)備裝置工業(yè)上也是有能力制造的。

高能同步輻射光源是前沿基礎(chǔ)科學(xué)

、工程物理和工程材料等戰(zhàn)略高技術(shù)研究不可或缺的手段

，是一種極亮的大號(hào)“顯微鏡”。目前大陸已有3個(gè)同步輻射光源：借助北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)伴生的同步輻射裝置

、合肥光源

、上海光源。它們代表我國(guó)三代光源的技術(shù)水平

。而準(zhǔn)備建設(shè)的北京懷柔光源屬于第四代光源

，是中國(guó)也是世界上最先進(jìn)的光源。中科院高能物理所所長(zhǎng)王貽芳院士說(shuō)

，同步輻射光源經(jīng)歷了三代的發(fā)展

。三代之間的最主要區(qū)別在于，作為發(fā)光光源的電子束斑尺寸和電子發(fā)散程度

。

中科院高能物理所副所長(zhǎng)

、項(xiàng)目工程經(jīng)理秦慶則形象地說(shuō)明了第四代光源的特點(diǎn)：亮度比第三代光源高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)(百倍)，“可以更清楚地了解材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

，這對(duì)材料科學(xué)和生命科學(xué)的發(fā)展具有重要作用

。”

然而，要實(shí)現(xiàn)這一“透視理想”

，技術(shù)上具有極大挑戰(zhàn)

，第四代光源中的部分設(shè)備有些是我們還沒(méi)有做過(guò)的，還有些只是理論上存在的

。為此

，國(guó)家發(fā)改委在2013年就把第四代光源的預(yù)研裝置——高能同步輻射光源驗(yàn)證裝置(HEPS-TF)列為“十二五”期間重點(diǎn)建設(shè)的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，僅建設(shè)預(yù)研裝置就破紀(jì)錄地支持了3.2億元資金，希望解決技術(shù)難題

，驗(yàn)證那些只在理論上存在的技術(shù)方案的可行性

。

如今，HEPS-TF項(xiàng)目建設(shè)法人單位中科院高能物理所和共建單位北京科技大學(xué)

，交出了一份令人滿(mǎn)意的答卷

。以陳佳洱院士為組長(zhǎng)的驗(yàn)收專(zhuān)家組認(rèn)為，預(yù)研裝置總體性能達(dá)到同類(lèi)設(shè)備國(guó)際先進(jìn)水平

，取得了一系列重大技術(shù)成果

，驗(yàn)證了先進(jìn)高能同步輻射光源關(guān)鍵技術(shù)的可行性，顯著提升了我國(guó)在磁鐵

、電源

、探測(cè)器及電子學(xué)等領(lǐng)域中相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力。

秦慶說(shuō)

，HEPS-TF項(xiàng)目就高能加速器

、光束線(xiàn)和實(shí)驗(yàn)站的多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)攻關(guān)，研制了多個(gè)關(guān)鍵性樣機(jī)

，并完成了未來(lái)懷柔所建光源的物理設(shè)計(jì)和工程方案

，預(yù)留了進(jìn)一步升級(jí)到衍射極限儲(chǔ)存環(huán)的可能，可以說(shuō)已經(jīng)具備了建設(shè)全球最高亮度同步輻射光源的能力

。

在HEPS-TF項(xiàng)目研究中

，科研人員做出一系列創(chuàng)新成果，比如國(guó)內(nèi)首次成功研制了超高梯度(80T/m)四極鐵

、大間隙高場(chǎng)強(qiáng)(2.6T)超導(dǎo)扭擺器和納秒級(jí)快脈沖沖擊器系統(tǒng);自主研制了與進(jìn)口設(shè)備性能相當(dāng)?shù)?00A高精度電流傳感器和數(shù)字束流位置測(cè)量電子學(xué)系統(tǒng);成功研制了國(guó)際上首個(gè)166MHz加速電子的1/4波長(zhǎng)超導(dǎo)原型腔;突破了超高溫

、大載荷、大變形和多環(huán)境因素耦合等原位環(huán)境與同步輻射實(shí)驗(yàn)技術(shù)集成的瓶頸;另外

，自主設(shè)計(jì)研制的二維X射線(xiàn)像素陣列探測(cè)器是我國(guó)高端X射線(xiàn)探測(cè)器研制的重要突破

。正因此，驗(yàn)收專(zhuān)家組認(rèn)為

，HEPS-TF項(xiàng)目的完成“為我國(guó)建設(shè)先進(jìn)的高能同步輻射光源奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)”

。

責(zé)任編輯：孫知兵

免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與太平洋財(cái)富網(wǎng)無(wú)關(guān)

。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí)

，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性

、完整性

、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考

，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容